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Ejemplo de células en soluciones hipertónicas, hipotónicas e isotónicas

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Ejemplo de células en soluciones hipertónicas, hipotónicas e isotónicas

 

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Cuando la célula se encuentra en un entorno con mayor concentración de soluto que en el interior de la célula, se dice que el medio que rodea a la célula es hipertónico. Cuando la concentración de soluto fuera de la célula es menor que en el interior de la célula, se dice que el medio externo que rodea a la célula es hipotónico. Cuando la concentración de soluto es la misma tanto en el medio que rodea a la célula como en el interior de la célula, se habla de medios isotónicos.
 
La tonicidad es la capacidad que tiene una solución extracelular de hacer que el agua se mueva por ósmosis hacia el interior o hacia el exterior de una célula. Cuando hay dos soluciones separadas por una membrana semipermeable (permeable al agua, o sea al solvente, pero impermeable a los solutos disueltos) la tonicidad de una solución A depende del nivel de concentración de solutos disueltos comparado con el nivel de concentración de solutos disueltos en la solución B. Cuando las dos soluciones están separadas por una membrana semipermeable, el agua se moverá de la solución de menor concentración de solutos disueltos hacia la solución con mayor concentración de solutos disueltos. Como ya se ha visto en las partes anteriores, este fenómeno se denomina ósmosis.

Los términos utilizados para comparar la concentración de solutos disueltos en una célula con la concentración de solutos disueltos en el fluido extracelular que la rodea son: hipotónico, hipertónico e isotónico. Es necesario aclarar que cuando se habla de solutos disueltos en una célula o en el fluido extracelular que lo rodea, solamente se consideran aquellos solutos que no pueden cruzar la membrana semipermeable.

Si el fluido extracelular tiene menor concentración de solutos disueltos que el fluido intracelular, se dice que el fluido extracelular es hipotónico (del término griego hipo, que significa por debajo de y tónos que significa tensión, por lo que etimológicamente significa con tensión -o presión- más baja) y el flujo neto de agua ocurrirá del exterior de la célula hacia el interior de ella. En este escenario, el medio extracelular tiene menor presión osmótica que el interior de la célula.

Si el fluido extracelular tiene mayor concentración de solutos disueltos que el fluido intracelular, se dice que el fluido extracelular es hipertónico (del término griego hiper, que significa por encima de, por lo que etimológicamente significa con tensión -o presión- más alta) y el flujo neto de agua ocurrirá del interior de la célula hacia el exterior de ella. En este caso, el medio extracelular tiene mayor presión osmótica que el interior de la célula.

Si el fluido extracelular tiene igual concentración de solutos disueltos que el fluido intracelular, se dice que el fluido extracelular es isotónico (del término griego iso, que significa igual a, por lo que etimológicamente significa con igual tensión o presión) y no habrá flujo neto de agua ni hacia el interior ni hacia el exterior de la célula. Tanto el medio extracelular como el interior de la célula, tienen igual presión osmótica.

A continuación se describe la imagen de arriba punto por punto:

Medio extracelular hipertónico

1. La célula se encuentra en un medio con mayor concentración de solutos disueltos (iones, proteínas, glucosa) que en el espacio intracelular. Estos solutos no pueden atravesar la membrana celular, pero el agua sí. En los seres vivos el agua es el solvente, mientras que las proteínas, iones de sales y la glucosa son los solutos disueltos. De hecho, los seres vivos (es decir, las células y los conjuntos de células que forman seres vivos más complejos como los animales y plantas) son soluciones con estructuras funcionales que les permiten realizar determinadas tareas y además reproducirse. Es por eso es que la ósmosis es tan importante para la vida, porque las células son soluciones recubiertas por una membrana semipermeable que se encuentran en otra solución.
 
 
2. Debido al fenómeno de la ósmosis, el agua del interior de la célula se mueve desde su interior hacia el espacio extracelular que la rodea, ya que la concentración de solutos es mayor fuera de la célula y la concentración porcentual de solvente (es decir agua) es menor, por lo que intenta equilibrarse esta proporción de concentraciones. Como los solutos no pueden atravesar a la membrana celular (membrana semipermeable en términos de ósmosis) pero el agua sí, la búsqueda de este equilibrio depende del agua. El agua sale del interior de la célula hacia el medio extracelular, hasta que las concentraciones porcentuales de agua queden iguales tanto en el espacio intracelular como extracelular. Sin embargo, si la diferencia de concentraciones es muy grande, el agua continuará saliendo y la célula se irá contrayendo y deshidratando hasta arrugarse y volverse flácida.
 
 
3. Si la célula llega a un punto de máxima pérdida de agua, sus orgánulos (estructuras funcionales internas) y solutos disueltos en el interior convergen y dejan de funcionar por falta de agua (el agua es el medio donde ocurren o se facilitan las reacciones químicas de la célula, así como el medio de transporte para iones, proteínas, glucosa, oxígeno y otras sustancias en el interior de la célula). La célula queda flácida, deshidratada y deja de funcionar, esto significa que la célula se muere. 
 
 
Medio extracelular hipotónico

1. La célula se encuentra en un medio extracelular con menor concentración porcentual de solutos disueltos (iones, proteínas, glucosa) que en el espacio intracelular.
 
  
2. Debido al fenómeno de la ósmosis, el agua del medio extracelular se mueve hacia el interior de la célula, ya que la concentración de solutos es mayor dentro de la célula y la concentración porcentual de solvente (es decir agua) es menor, por lo que intenta equilibrarse esta proporción de concentraciones. El agua se mueve hacia el interior de la célula hasta que las concentraciones porcentuales de agua queden iguales tanto en el espacio intracelular como extracelular. Sin embargo, si la diferencia de concentraciones es muy grande, el agua continuará entrando y la célula se irá hinchando cada vez más.
 
 
3. Si el agua continúa entrando a la célula, llega un punto en el que la membrana celular se rompe, la célula estalla y se pierde todo su material intracelular (orgánulos, nutrientes, iones, ADN), esto significa que la célula se muere. Esta rotura de la membrana celular al estallar por exceso de agua se denomina lisis celular (del griego lysis que significa soltar o desatar).
 
 
Medio extracelular isotónico

1. La célula se encuentra en un medio extracelular con igual concentración porcentual de solutos disueltos (iones, proteínas, glucosa) que en el espacio intracelular.
 
 
2. Debido al fenómeno de la ósmosis, el número de moléculas de agua del medio extracelular que se mueven hacia el interior de la célula es igual al número de moléculas de agua que se mueven del interior de la célula hacia el exterior, ya que la concentración porcentual de solutos es la misma tanto dentro de la célula como en el medio extracelular.
 
 
3. Dado que no hay movimiento neto de agua, la célula se mantiene igual, totalmente funcional y con una concentración porcentual de agua equilibrada con el medio exterior.
  
<< Para aprender más sobre el tema, ir al artículo de Qué son las soluciones hipotónicas, hipertónicas e isotónicas

Fuentes de la información:

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